علوم آب و خاک

---

مقدار فرسایش‌پذیری خاک در مناطق خشک، و به ویژه در خاک‌های با تکامل کم، بسیار وابسته به نوع مواد مادری خاک است. این پژوهش با هدف مقایسه توان تولید رواناب و رسوب در خاک‌هایی با مواد مادری متفاوت، و شناسایی حساسیت آنها به فرسایش در حوزه آبخیز گل‌آباد انجام شده است. حوزه آبخیز گل‌آباد واقع در شمال شرق اصفهان با میانگین بارندگی سالیانه 160 میلی‌متر و سنگ‌شناسی متنوع، یکی از حوزه‌های آبخیز با فرسایش شدید در کشور است. دوازده نوع خاک تشکیل شده روی مواد مادری متفاوت این حوزه انتخاب گردید. به طور کلی، خاک‌های مورد بررسی میزان مواد آلی و رس کمی داشته ولی دارای مقادیر زیادی سنگ‌ریزه و شن می‌باشند. با استفاده از باران‌ساز صحرایی، رگباری با شدت 5±40 میلی‌متر در ساعت و مدت 80 دقیقه، با میانگین قطر قطرات 56/6 میلی‌متر و کارمایه 7/13 تا 2/17 ژول بر متر مربع بر میلی‌متر، روی کرتی به مساحت یک متر مربع با سه تکرار روی هر خاک تولید گردید، و میزان رواناب و رسوب تولید شده در فواصل 10 دقیقه اندازه‌گیری شد. نتایج نشان داد که خاک‌های حاصل از آندزیت سبزرنگ و آبرفتی با پستی و بلندی کم و با منشأ مخلوط آذرین و رسوبی حداکثر رواناب و سریع‌ترین زمان تبدیل بارندگی به رواناب، و خاک‌های با مواد مادری سنگ آهک کرتاسه بالایی، گرانودیوریت و آبرفتی با پستی و بلندی متوسط، کمترین میزان رواناب و طولانی‌ترین زمان تبدیل بارندگی به رواناب را داشتند. هم‌چنین، حداکثر میزان رسوب در خاک‌های حاصل از آندزیت سبزرنگ و پلمه‌سنگ همراه با ماسه‌سنگ، و حداقل آن در خاک‌های حاصل از آبرفت با پستی و بلندی متوسط و گرانودیوریت دیده شد. حداکثر گل‌آلودگی در پلمه‌سنگ همراه با ماسه‌سنگ مشاهده گردید، و خاک‌های دیگر تفاوتی از نظر میزان گل‌آلودگی نشان ندادند. در مجموع، نتایج این پژوهش، علاوه بر رتبه‌بندی حساسیت خاک‌ها به فرسایش، گویای وابستگی بسیار زیاد توان تولید رواناب و رسوب خاک‌ها به مواد مادری آنها در حوزه آبخیز مورد بررسی است، که نمونه خوبی از آبخیزهای منطقه خشک کشور می‌باشد.

---

منطقه دشتیاری با سطحی بالغ بر 580000 هکتار در جنوب شرق ایران تحت تأثیر فرسایش خندقی بوده که میزان رشد آن در دهه‌های اخیر به طور چشم‌گیری افزایش یافته است. تصاویر ماهواره‌ای به دلایل داشتن سری‌های زمانی، هزینه کم، پوشش زیاد و قابلیت پردازش رقومی، می‌توانند اطلاعات مناسب و جامعی از رشد و گسترش خندق‌ها در اختیار قرار دهند. در این راستا، پژوهش حاضر با هدف تعیین مناسب ترین روش اندازه‌گیری ویژگی‌های مورفومتریک خندق‌های منطقه دشتیاری از شهرستان چابهار با استفاده از پردازش رقومی سنجنده ⁺ETM^�انجام شد. بدین منظور، از تصاویر ماهواره‌ای لندست 7 سال 2001 و هم‌چنین از اطلاعات جمع آوری شده حاصل از اندازه‌گیری‌های صحرایی روی 25 خندق نمونه به منظور کنترل و ارزیابی نتایج، استفاده گردید. در ادامه، پس از تصحیح خطاهای هندسی و پخش آتمسفریک، با استفاده از روش‌های بارزسازی طیفی مانند بسط تباین خطی و ایجاد ترکیب‌های رنگی کاذب، تصاویر برای تفسیر چشمی و انتخاب محل‌های نمونه برداری آماده شدند. با مشخص شدن محل نمونه‌ها روی تصویر، برداشت‌های میدانی روی خندق‌های نمونه صورت پذیرفت. این برداشت‌ها، ویژگی‌های مورفومتریک هر خندق در سه مقطع 25%،50% و 75% مانند، طول، عـرض و ارتفاع را شامل می‌شود. در مرحله پایانی، با استفاده از روش‌های رقومی پردازش اطلاعات ماهواره‌ای مانند فیلترها، روش‌های ادغام و روش آنالیز مؤلفه‌های اصلی، طول و مشخصات هر یک ازخندق‌های نمونه در هر روش اندازه‌گیری و با نتایج حاصل از برداشت‌های صحرایی از طریق مقایسه اختلاف میانگین‌ها و آزمون‌های F و t بررسی گردیدند. نتایج نشان داد، در سطح احتمال 5 درصد و 1 درصد، تفاوت‌های مشاهده شده بین میانگین‌های نمونه‌ها معنی‌دار بوده و از بین روش‌ها، روش آنالیز مؤلفه‌های اصلی با تصویر PCA1 کمترین اختلاف را با اندازه‌گیری‌های صحرایی دارد. بنابراین، روش آنالیز مؤلفه‌های اصلی، به عنوان روشی رقومی برای ادامه پایش رشد و گسترش خندق‌ها در دشتیاری و مناطق مشابه در جنوب شرق ایران پیشنهاد می‌شود.

---

پخش سیلاب نقش مؤثری در بهبود و حاصل‌خیزی خاک، تغذیه آب‌های زیرزمینی، احیا و تقویت پوشش گیاهی و کنترل بیابان‌زایی دارد. از آنجایی که سیلاب زمینه انتقال ذرات خاک را فراهم می‌آورد، در صورت مناسب بودن مواد معلق موجود در سیلاب، پخش آن سبب افزایش حاصل‌خیزی خاک می‌شود. در نتیجه لازم است تا میزان این تغییرات و روند آن در طول زمان بررسی و روش مناسب در راستای افزایش بهره‌وری این طرح‌ها ارائه شود. به همین منظور با نمونه‌برداری از نقاط مختلف عرصه پخش سیلاب و تجزیه فیزیکی و شیمیایی این نمونه‌ها، این روند در طول 5 سال دوره رسوب‌گذاری بررسی شد. در این رابطه، نمونه‌برداری به روش سیستماتیک - تصادفی و با شبکه‌بندی نوارها از سه نوار اول سیلگیری شده مربوط به 13 ایستگاه منتخب پخش سیلاب در سراسر کشور انجام و شاخص‌های نیتروژن کل، فسفر قابل جذب، پتاسیم قابل جذب و کربن آلی خاک اندازه‌گیری شد. برای مقایسه میانگین‌ها، به دلیل عدم تطابق داده‌ها با توزیع نرمال، از آزمون ناپارامتری استفاده گردید. هم‌چنین، به منظور دست‌یابی به اهداف مورد نظر و تحلیل صحیح داده‌های جمع‌آوری شده، مبادرت به گروه‌بندی ایستگاه‌‌ها شد. بدین منظور، با استفاده از تجزیه خوشه‌ای، میانگین ویژگی‌‌های فیزیکی و شیمیایی خاک، ایستگاه‌های منتخب در سه دسته قرار گرفت. نتایج نشان ‌داد که تغییرات شاخص‌های حاصل‌خیزی در نوارهای پخش در سال‌‌های مختلف، دارای تغییرات نامنظم و هم‌چنین بین گروه‌‌های سه‌گانه ایستگاه‌‌ها نیز تا حدی متفاوت بوده است. به نظر می‌رسد این موضوع می‌تواند متأثر از عوامل مختلفی از جمله متفاوت بودن کمیّت و کیفیت سیلاب منحرف شده، متفاوت بودن بستر عرصه‌‌های پخش سیلاب و عدم توزیع یک‌نواخت سیلاب روی عرصه‌ها باشد. اگرچه بستر اولیه عرصه‌های پخش سیلاب از نظر مواد آلی و حاصل‌خیزی خاک فقیر است، ولی در مجموع پخش سیلاب باعث بهبود شاخص‌های حاصل‌خیزی در خاک سطحی عرصه‌های پخش سیلاب شده است، البته برای رسیدن به شرایط اید‌آل نیاز به گذشت زمان بیشتری می‌باشد.

---

مارن‌ها تشکیلات رسوبی ناپایدار شامل مواد شیمیایی و ذرات تخریبی هستند. فرآیندهای فرسایشی در رابطه با مارن‌ها بسیار شدید هستند؛ به‌طوری‌که اشکال مختلف فرسایش خاک (به‌ویژه بدلندها)، ویژگی‌های بارز در اراضی مارنی به شمار می‌آیند. از این‌رو، شناخت ویژگی‌های مؤثر در فرسایش‌پذیری مارن‌ها برای اقدامات و اتخاذ روش‌های اصلاحی، لازم و ضروری است. در این پژوهش، برای بررسی فرسایش‌پذیری واحدهای مارنی حوزه آبخیز حبله‌رود، از یک بارانساز قابل حمل استفاده شد. مقادیر رسوب و روان‌آب هریک از واحدهای مارنی اندازه‌گیری شد. سپس با استفاده از پارامترهای آماری عوامل مؤثر شناسایی گردیدند. در نهایت، با استفاده از تحلیل عاملی، رابطه بین ویژگی‌های شیمیایی مارن‌ها و رسوبدهی تعیین شد و پارامترهای تأثیرگذار در فرسایش و تولید رسوب مشخص شدند. نتایج نشان داد که رسوبدهی، به‌ترتیب در واحدهای مارن ژیپسی، مارن ماسه‌ای، مارن نمکی و مارن آهکی، کم شده است. هم‌چنین، با افزایش هدایت‌الکتریکی، سدیم، کلر و نسبت جذب سدیم و کاهش بی‌کربنات و کربنات کلسیم فعال موجود در واحدهای مارنی مختلف، شدت فرسایش و رسوبدهی بیشتر شده است.